BioScience Blog – Научный Биологический блог

О.М. Рутковская,  А.И. Мардини,  Г.В. Кондакова

Сфагновые болота являются экстремальной средой обитания микроорганизмов, т.к. отличаются низким содержанием минеральных биогенных веществ, низкими значениями температуры и рН. В зоне отсутствия кислорода разложение органического вещества осуществляется анаэробным микробным сообществом, функционирующим как единая система, с прочными и разветвленными трофическими связями. Составить представление о работе такого сообщества можно, исследуя динамику образования и потребления продуктов метаболизма на последовательных участках трофической цепи. В данной работе изучали метаболизм микробного сообщества в интактных образцах торфа (верховое сфагновое болото, Томская обл.), которые инкубировали в анаэробных условиях в течение месяца. Была прослежена динамика образования СКЦ, ССЬ, а также летучих жирных кислот (ЛЖК). Сопоставление полученных результатов показало, что первый максимум концентрации ЛЖК, главным образом, ацетата (0,20мг/г вл. почвы в сутки) зарегистрирован на пятые сутки, а СО2 (95 мкг С/г вл. почвы) на восьмые сутки культивирования. Первый максимум образования СН4 (1,38 мкг С/г вл. почвы) зарегистрирован только через 10 суток. Эти факты можно объяснить последовательной активизацией деятельности первичных и вторичных анаэробов в микробном сообществе болотной почвы. Дальнейшее культивирование образцов показало, что изменения скорости образования СКЦ, ССЬ и ЛЖК носят колебательный характер с периодом 5-7 дней. При этом колебания, связанные с увеличением и уменьшением скорости образования СКЦ и ССЬ совпадали по времени, а колебания скорости образования СКЦ и ацетата находились в противофазе друг к другу, что говорит о потреблении последнего ацетокластическими метаногенами. Максимальная интенсивность метаногенеза (2,53 мкг С/г вл. почвы в сутки) была зарегистрирована в конце срока инкубации, вслед за последним пиком образования ацетата, после чего система вернулась в состояние, близкое к начальному. Таким образом, динамика образования и потребления ЛЖК, ССЬ и СКЦ в анаэробном микробном сообществе болотной почвы носит характер осцилляции, что отражает последовательную работу различных участков трофической цепи.